- Wat is de Calvincyclus?
- Stadia van de Calvincyclus
- Functie van de Calvincyclus
- Het belang van de Calvin-cyclus
- Calvin cyclus producten
We leggen uit wat de Calvincyclus is, zijn stadia, zijn functie en zijn producten. Ook het belang ervan voor autotrofe organismen.
Wat is de Calvincyclus?
Het staat bekend als de Calvin-cyclus, de Calvin-Benson-cyclus of de cyclus van koolstoffixatie in de fotosynthese, tot een reeks biochemische processen die plaatsvinden in de huidmondjes van de chloroplasten van de planten en andere organismen autotrofen van wie voeding Het wordt uitgevoerd door middel van fotosynthese.
De reacties die deel uitmaken van deze cyclus behoren tot de zogenaamde donkere fase van het fotosyntheseproces of fase onafhankelijk van de licht, waarbij de kooldioxide (CO2) uit de atmosfeer gehaald en in het lichaam opgenomen in de vorm van glucose (C6H12O6) dankzij de werking van enzym RuBisCo (ribulose-1,5-bisfosfaatcarboxylase/oxygenase).
De Calvincyclus dankt zijn naam aan zijn ontdekker, de Amerikaan Melvin Calvin, die hem de Nobelprijs opleverde voor: Chemie in 1961. Zijn andere belangrijke medewerkers aan de studie waren James Bassham en Andrew Benson, allen van de University of California, Berkeley.
Stadia van de Calvincyclus
De Calvincyclus bestaat uit drie verschillende fasen:
- Fase 1. CO2-fixatie, het enzym RuBisCo katalyseert de carboxylatie van ribulosedifosfaat, dat wil zeggen de fixatie van koolstofdioxide om PGA (3-fosfoglycerinezuur) te vormen.
- Stap 2. Reductie van PGA tot een suiker (CH2O) door vorming van glycealdehyde-3-fosfaat (GAP) met NADPH (Nicotidamide adenine dinucleotide fosfaat) en de ATP (Adenosine Trifosfaat) geproduceerd in lichtafhankelijke reacties.
- Stadium 3. Regeneratie van ribulosedifosfaat, waarvoor ook ATP nodig is.
Functie van de Calvincyclus
De Calvin-cyclus speelt een fundamentele rol in het plantenleven: het genereren van glucose, een van de belangrijkste suikers (van de zes) atomen koolstof) van gebruik biochemisch als energiebron en constructie- of opslagmateriaal.
De cyclus gebruikt zes moleculen van CO2 om een van glucose te verkrijgen, deze aan verschillende receptoren te hechten in een herhaald circuit van chemische reacties die verbruiken Energie (ATP). Er zijn zes omwentelingen van de cyclus nodig om een glucosemolecuul samen te stellen. Bovendien wordt elke 3 omwentelingen van de cyclus een molecuul triosefosfaat geproduceerd, dat wordt gebruikt in andere processen zoals de synthese van zetmeel.
Het belang van de Calvin-cyclus
De Calvin-cyclus is de enige route metabolisch gebruikt door autotrofe organismen om de anorganisch materiaal waarmee ze zich voeden, net als atmosferische CO2, die ademende organismen uit hun lichaam verdrijven. Dit komt voor in zowel fotosynthetische als chemosynthetische organismen.
Tegelijkertijd is dit proces van enorm ecologisch belang, omdat in deze cyclus energie wordt opgeslagen in plantenweefsels die naar boven wordt doorgegeven in de trofische piramide en dient als voedsel voor de herbivore dieren, die op hun beurt dienen als voedsel Naar hun roofdieren.
Aan de andere kant, dit proces van het fixeren van de koolstof in CO2, een bekend gas van broeikaseffect, draagt bij aan de koeling van de atmosfeer en met de vermindering van de gassen die verantwoordelijk zijn voor de opwarming van de aarde en de klimaatverandering. Daarom is vandaag belangrijker dan ooit.
Calvin cyclus producten
De Calvin-cyclus produceert een vast koolstofatoom in elk van zijn beurten, dus het duurt drie omwentelingen van de cyclus (en de invoer van drie CO2-moleculen, één tegelijk) om een molecuul glyceraldehyde-3-fosfaat (3GP) te vormen. Zo kan een deel van het geproduceerde materiaal worden hergebruikt om RuBisCo te reactiveren en een ander deel kan worden gebruikt voor de productie van glucose.